TP 2 Zentrifugale cholinerge Modulation des bulbären Vasopressin Systems

• Antragstellerin: Professorin Dr. Veronica Egger, seit 12/2022
• Fachliche Zuordnung: Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 466488864

Der Geruchssinn ist von wesentlicher Bedeutung für die soziale Kommunikation, sowohl bei Wirbeltieren als auch wirbellosen Tieren. Bei Ratten und Mäusen ist bekannt, dass die Unterscheidung von Artgenossen die Neuromodulation verschiedener Hirnregionen durch das Peptid Vasopressin erfordert. Dazu zählt auch der olfaktorische Bulbus (OB), der eine eigene Population von Vasopressin-Zellen (VPZs) beherbergt. Wir konnten jedoch beobachten, dass die Stimulation des Riechnervs allein zu einer Hemmung der VPZs führt und somit wahrscheinlich keine verhaltensrelevante Vasopressinausschüttung auslöst. Andererseits konnten wir zeigen, dass VPZs während der sozialen Interaktion mit einem Artgenossen aktiviert werden. Ein Screening nach aktivierenden Mechanismen in vitro ergab, dass VPZs in Gegenwart von Acetylcholin durch olfaktorische Reize erregbar werden. Wir konnten weiterhin zeigen, dass cholinerge Signale im OB zur Vasopressin-abhängigen Unterscheidung von Artgenossen beitragen, und dass cholinerge Neuronen im horizontalen Schenkel des diagonalen Bandes von Broca (HDB) ebenfalls bevorzugt während sozialer Interaktion aktiviert werden. Dies führte uns zu der Hypothese, dass während sozialer Interaktionen ein lokales neuromodulatorisches System, das intrinsische Vasopressin-System des OB, durch einen globalen Neuromodulator, Acetylcholin, zentrifugal angesteuert werden kann, wahrscheinlich aus dem HDB. Ziel dieses Projekts ist es, diese Hypothese zu testen, indem wir die funktionellen Details der zugrunde liegenden Mechanismen aufdecken, die für die beobachtete, kontextabhängige Umschaltung der VPZ-Erregbarkeit in vitro und die verbesserte Unterscheidung von Artgenossen in vivo verantwortlich sind. Zu diesem Zweck wollen wir die Identität und Funktionsweise der synaptischen Schaltkreise aufdecken, die an der cholinergen Modulation von VPZs im OB beteiligt sind. Als nächstes werden wir dieses vielschichtige modulatorische Netzwerk in vivo analysieren, indem wir untersuchen, wie die Aktivierung oder die Hemmung zentrifugaler cholinerger HDB-Fasern die Freisetzung von Vasopressin im OB und das soziale Unterscheidungsverhalten beeinflusst.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5424: Modulation der Olfaktion: Wie rekurrente Schaltkreise zustandsabhängiges Verhalten bestimmen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Michael Lukas, bis 12/2022